DE69204838T2

DE69204838T2 - Skibindungstrageelement.

Info

Publication number: DE69204838T2
Application number: DE69204838T
Authority: DE
Inventors: Alan Trimble
Original assignee: Trimble and Co Inc
Current assignee: MCERLEAN FAMILY TRUST, SAN CLEMENTE, CALIF., US
Priority date: 1991-06-17
Filing date: 1992-06-03
Publication date: 1996-02-22
Anticipated expiration: 2012-06-04
Also published as: WO1992022361A1; US5413371A; EP0590052B1; DE69204838D1; ATE127701T1; US5344176A; EP0590052A1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Skibindungsblock zum Erhöhen von Skibindungen über einem Schneeski, um eine verbesserte Hebelkraft bzw. Drehfreudigkeit zu erzielen und insbesondere auf ein Skibindungssystem zum Dämpfen übermäßiger, durch den Ski auf den Skifahrer übertragener Vibrationen, ohne die vorgesehene natürliche Biegsamkeit des Skis zu verringern.
Es ist im alpinen Schneeskisport allgemein bekannt, daß Kurven und andere Manöver auf den Skiern durch Verlagern des Gewichts des Skifahrers auf eine oder die andere Seite erzielt werden. Diese Verlagerung konzentriert das Gewicht des Skifahrers auf einer Kante des Skis, während die Kraft auf der anderen Kante abnimmt, wodurch das Drehen des Skis herbeigeführt wird. Bei einer typischen Skifahrt wird das Gewicht hin- und herverlagert, um dem Skifahrer das Ausführen eines zickzackähnlichen Kurses den Skihang hinunter zu ermöglichen. Je größer das Gewicht oder die Kraft auf die Drehkante des Skis ist, umso enger ist der Winkel, mit dem der Skifahrer sich drehen kann.
Es ist ebenso seit einiger Zeit bekannt, daß die Kraft, die ein Skifahrer auf die Drehkante des Skis ausüben kann, durch die Verwendung eines Bindungsblocks erhöht werden kann. Ein Bindungsblock wird auf der oberen Fläche des Skis und unterhalb der Skibindungen montiert, um den Skifahrer über dem Ski zu erhöhen. Diese Erhöhung ermöglicht dem Skifahrer eine erhöhte Hebelkraft auszuüben, wenn das Gewicht hin- und herverlagert wird. Der Bindungsblock in Kombination mit der Skibindung, dem Skistiefel und den Beinen des Skifahrers wirkt demnach als ein Hebelarm, der die Größe der Kraft auf die Drehkante des Skis erhöht, wenn das Gewicht während der Drehung auf diese Seite verlagert wird. Eine derartig verbesserte Hebelkraft bzw. Drehfreudigkeit ist speziell für Hochleistungsskifahrer wünschenswert, die während Skiwettkämpfen, wie Abfahrt, Slalom, Riesenslalom, Superriesenslalom oder "Extrem", sehr enge Kurven ausführen müssen.
Jedoch haben Bindungsblöcke nach dem Stand der Technik unter Hochleistungsskifahren keine besondere Gunst gefunden, da sie unter einer Anzahl von Nachteilen leiden. Insbesondere weisen derartige herkömmliche Bindungsblöcke einstückige Plattenanordnungen auf, die relativ lang sind. Die Platte ist mittig auf dem Ski angeordnet und sowohl die Backen als auch das Fersenteil der Bindung sind darauf montiert. Die Platte erzeugt jedoch ein negatives Biegemuster beim Gebrauch des Skis, wenn sie in dieser Art am Ski befestigt wird. D.h., Schneeskier sind so entworfen und konstruiert, daß sie beim Gebrauch bestimmte vorteilhafte Strukturmerkmale zeigen. Zu derartigen Merkmalen gehört auch die Biegsamkeit sowohl in Längs- als auch Axialrichtung. Deshalb wird ein Skifahrer bei der Verwendung fühlen, daß der Ski sich von der Spitze bis zum Ende so krümmt und biegt, daß er einen U-förmigen Bogen entlang der Längsrichtung des Skis ausbildet. Die federartige Konstruktion des Skis bewirkt, daß er sich in entgegengesetzte Richtung "zurückbiegt", so daß der Ski in seine normale horizontale Orientierung zurückkehrt.
Zusätzlich wird der Skifahrer fühlen, daß der Ski sich torsionsartig in einer Drehbewegung um die Längsachse des Skies biegt. Herkömmliche Bindungsplatten beeinträchtigen im wesentlichen diese Skibiegecharakteristiken wegen ihres metallischen Aufbaus und der Art, in der sie auf den Skiern befestigt sind. D.h., daß die Platte im wesentlichen den Querschnitt des Skies/der Platte in dem Bereich in dem die Platte montiert ist, verstärkt, wodurch die Krümmung des Skies verhindert wird. Deshalb erzeugten die Platten nach dem Stand der Technik einen "toten Punkt" im Ski im Bereich unter der Platte, der relativ fest und unbiegsam ist. Folglich ist es für den Skifahrer unmöglich, das "Gefühl" für die Ski zu erfahren, das er oder sie normalerweise haben würde, wenn der Ski während eines Kurvenmanövers auf einer Kante steht.
Zusätzlich sind derartige herkömmliche Plattenanordnungen relativ schwer; ein zusätzlicher Nachteil für den Skifahrer. Das europäische Patent 409 749 und das deutsche Patent 3 818 569 offenbaren einen Bindungsblock, der aus zwei separaten Teilen besteht, die einen Spalt im dazwischenliegenden mittleren Bereich ausbilden, während das schweizerische Patent 647 155 einen aus einem biegsamen kompressiblen Material konstruierten Bindungsblock offenbart, der stoß- und schwingungsfest ist, während er zusätzlich ein Biegen des Bindungsblocks zuläßt. Derartige Bindungsblöcke haben gewöhnlich den Vorteil, die Vibration oder ein das "Flattern", das Skifahrer oft, insbesondere auf eisigen Oberflächen, erfahren, zu dämpfen. Wie oben erklärt haben jedoch Bindungsblöcke mit derartiger herkömmlicher Anordnung den wesentlichen Nachteil einer zu starken Dämpfung derartiger Vibrationen auf ein Ausmaß, das die Biegsamkeit und das "Gefühl" für den Ski vermindert oder vollständig auslöscht. Beispielsweise haben einige Skiexperten, die herkömmliche Bindungsblöcke verwendet haben, berichtet, daß eine visuelle Kontrolle zur Feststellung notwendig war, ob sie in eine Kurve aufgekantet waren, da die Bindungsplatte sie daran hinderte, die Orientierung des Skis zu fühlen.
Deshalb besteht ein Bedarf an Bindungssystemen, die eine verbesserte Hebelkraft bzw. Drehfreudigkeit und eine Vibrationsdämpfung bewirken, ohne die Skibiegsamkeit zu verringern oder auszulöschen.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist eine Skianordnung vorgesehen, mit einem langgestreckten, in Längsrichtung flexiblen Ski, der eine obere Fläche aufweist, mit einem länglichen Bindungsblock, der sich längs der oberen Fläche des Ski und dieser gegenüberliegend erstreckt und der mit einer Skibindung verbindbar ist, wobei der Bindungsblock einen Befestigungsbereich aufweist, der an einer Stelle auf dem Bindungsblock am Ski befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bindungsblock erste und zweite Bereiche aufweist, die an gegenüberliegenden Seiten der Stelle von dieser im Längsabstand angeordnet und mit dem Befestigungsbereich des Bindungsblocks verbunden sind, wobei die ersten und zweiten Bereiche des Bindungsblocks relativ zu ersten und zweiten, den ersten und zweiten Bereichen gegenüberliegenden Zonen der oberen Fläche des Skis längsbeweglich sind, wenn sich der Ski in Längsrichtung biegt.
Die Strukturmerkmale des zu beschreibenden Bindungsblocks sind vorteilhafterweise genau an die des Skis selbst angepaßt, was zuläßt, daß der Ski sich in seiner normalen Art krümmt und biegt. Deshalb dämpft der Bindungsblock nicht zu stark; obwohl er den Vorteil verbesserter Hebelkraft bzw. Drehfreudigkeit wie gewöhnliche Bindungsblöcke bietet.
Um die natürliche Biegsamkeit des Skis zu bewahren, ist der Bindungsblock mit einer Mittelzone versehen, die eine stark verbesserte Biegsamkeit sowohl hinsichtlich der Krümmung als auch hinsichtlich der Torsion zuläßt. Zusätzlich ist das Material, aus dem der Bindungsblock gebildet ist, leicht aber kompressibel, wodurch eine übermäßige Vibration ohne Unterdrückung der Leistung des Skis absorbiert wird. In der Tat wird die Leistung vergrößert, da die Hebelkraft bzw. Drehfreudigkeit ohne Verminderung des "Gefühls" für den Ski verbessert wird.
In einem Ausführungsbeispiel, das beschrieben werden soll, ist der Bindungsblock als zwei separate Teile mit einem sie trennenden Spalt ausgebildet, wobei unter jeder Bindungskomponente (Backen und Ferse) ein Teil angeordnet ist. Deshalb ist in der Mittelzone des Bindungsblocks maximale Biegsamkeit und kein "toter Punkt". Der die Bindungsblockkomponenten trennende Spalt kann entsprechend unterschiedlicher Schuhsohlengrößen variieren.
Der Bindungsblock ist vorzugsweise aus einem Schaumstoff hoher Dichte hergestellt, das leicht und kompressibel ist, um Vibrationen zu absorbieren; obwohl andere Materialien, die ähnliche Charakteristiken zeigen, ebenfalls verwendet werden können. Außerdem können andere Materialien mit dem Schaum hoher Dichte kombiniert werden, um spezielle Ergebnisse zu erzielen. Beispielsweise kann ein harter, relativ steifer Kunststoff auf eine Oberfläche des Bindungsblocks aufgebracht werden, um die Fläche des Bindungsblocks zu verstärken, die die Bindung aufnimmt. Zusätzlich kann eine Gummischicht zwischen dem Bindungsblock und dem Ski angeordnet werden, wodurch der Dämpfungseffekt des Bindungsblocks vergrößert wird. Das Vorderteil des Bindungsblocks kann auch aerodynamisch in verschiedenen Ausführungsformen geformt sein, um den Strömungswiderstand zu verringern.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel, das beschrieben wird, ist der Bindungsblock so ausgebildet, daß er sich verschiebt oder "gleitet", wenn der Ski sich biegt und zurückbiegt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sorgt der Bindungsblock sogar für eine größere Biegsamkeit als beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel. Tatsächlich sorgt er sogar für eine größere Biegsamkeit, als sie bei Skiern und normalen Bindungen ohne jeglichen Bindungsblock erhältlich ist. Außerdem ist natürlich der zusätzliche Vorteil, die Hebelkraft bzw. Drehfreudigkeit zu erhöhen, bei diesem Bindungsblock ebenso erreichbar.
Bei dem gleitenden Ausführungsbeispiel ist der Block mit einer inneren Gleitplatte versehen, die jede Steifigkeit oder Festigkeit reduziert, die durch den Bindungsblock selbst erzeugt werden könnte. In anderen Worten gestattet die Gleitplatte dem Ski, sich faktisch in seiner normalen Weise zu biegen. Außerdem können die Skibindungen und besonders deren Fersenteil wegen der zweiteiligen Konstruktion der Gleitblockausführung in ihrer normalen Weise arbeiten, um die Skisteifigkeit zu minimieren. Auf der anderen Seite wird mit dem erfindungsgemäßen Gleitbindungsblock, da er üblicherweise der Biege- und Torsionsbewegung des Skis nachgibt, bevor das Bindungsfersenteil es tut, sogar eine höhere Skibiegsamkeit erzielt, als sie ohne Bindungsblock erreichbar ist. Dieses Phänomen kann wie folgt genauer erklärt werden.
Bei einer regulären Skikonstruktion entwirft der Skihersteller einen Ski so, daß die gewünschte Biegsamkeit ohne Rücksicht auf Bindungen, Schuhe oder andere Zusatzteile, die am Ski befestigt werden können, erreicht wird. Es ist die Aufgabe der Bindungshersteller, eine Bindung zu konstruieren, die nicht die natürlichen Biegecharakteristik, die durch den Skihersteller vorgegeben wird, stört. Da die Schuhsohle fest und relativ unflexibel ist (was aus Sicherheitsgründen der Fall sein muß), haben Bindungshersteller ein federunterstütztes Bindungsfersenteil entwickelt, das die natürliche Biegsamkeit des Skis nicht beeinträchtigt. Deshalb neigt der Abstand zwischen den Backen der Bindung und deren Fersenteil dazu, wegen der Krümmung des Skis abzunehmen, wenn der Ski sich in einen U-förmigen Bogen zu biegen beginnt. Da jedoch die Sohle des Schuhs fest und zwischen Backen und Fersenteil der Bindung montiert ist, wird dieses Bestreben der beiden Komponenten der Bindung, sich einander zu nähern, verhindert. Mit anderen Worten beeinträchtigt die Steifigkeit des Schuhs die natürliche Biegsamkeit der Ski.
Um dieses Problem zu vermeiden, haben Bindungshersteller Fersenteile vorgesehen, die federunterstützt und auf Schienen gelagert sind. Die Federunterstützung spannt das Fersenteil in der Vorwärtsrichtung vor. Wenn der Ski sich zu biegen beginnt, erfährt das Fersenteil der Bindung die durch die feste Schuhsohle erzeugte Druckkraft entsprechend der Biegung des Ski. Diese Druckkraft übersteigt eventuell die Federkraft des Fersenteils und läßt es in seiner Schiene rückwärtsgleiten. Deshalb wird die Biegsamkeit des Skis nicht behindert, da das Fersenteil der Bindung ein wenig nach hinten gleitet. Jedoch sollte hervorgehoben werden, daß die auf das Fersenteil wirkende Federkraft relativ groß ist. Dies ist deshalb der Fall, weil beim Auslösen des Schuhs ein Vorwärtsdruck auf die Backen der Bindung ausgeübt werden muß, damit die Bindung ihre Sicherheitsfunktionen ausüben kann. Da es nicht notwendig ist, daß der Vorwärtsdruck auf die Gleitplatte des erfindungsgemäßen Bindungsblocks ausgeübt wird, ergibt sich folglich die Rückwärtsbewegung der Gleitplatte viel früher in dem Biegeprozeß als die des Bindungsfersenteils. Deshalb wird die Biegsamkeit des Skis auch weniger beeinträchtigt als bei Skibindungssystemen, die überhaupt keinen Bindungsblock verwenden.
Bei der Konstruktion der gleitenden Ausführung dieses Ausführungsbeispiels werden die Gleitplatten zuerst vorzugsweise durch eine relativ unbiegsame Metallplatte miteinander starr verbunden. Diese Platte wird dann mittig auf dem Ski montiert, was der optimalen, durch den Skihersteller bestimmten Stelle entspricht. Diese Montage ordnet deshalb den Bindungsblock in bezug auf die optimale Position der Bindung und des Schuhs auf den Skiern an. Danach werden die Abdeckungen, die das Gehäuse der Gleitplatten bilden, über den Platten angeordnet und die Schuhbindungen werden durch die Abdeckungen und an den Gleitplatten (aber nicht auf den Skiern) montiert. Deshalb können das Zehen- und das Fersenteil der Bindung unabhängig voneinander und normal funktionieren.
Eine Skianordnung, die die Erfindung verkörpert, wird nun beispielhaft in bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Figur 1 ist eine Seitenansicht eines typischen Skis mit einem darauf montierten erfindungsgemäßen Bindungsblocksystem und zeigt in strichpunktierten Linien die Positionierung eines typischen Skischuhs und die U-förmige, gebogene Biegebewegung, während der Ski im Einsatz ist;
Figur 1a ist eine perspektivische Endansicht eines Skis, die die Torsionsbiegbarkeit darstellt, die ein Ski während des Einsatzes oft erfährt;
Figur 2 ist eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Bindungsblocks, die eine mittlere Zone (in diesem Fall einen vollständigen Spalt) zeigt, die für die maximale Biegsamkeit des Skis sorgt;
Figur 3 ist eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Bindungsblocksystems, die die Art und Weise zeigt, in der unterschiedliche Materialien mit den Blöcken kombiniert werden können, um gewünschte Charakteristiken zu erzielen;
Figur 4 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der verschiebbaren oder "gleitenden" Ausführung des erfindungsgemäßen Bindungsblocks, die die Gleitplatten und ihre entsprechenden Blockabdeckungen zeigt;
Figur 5 ist eine perspektivische Nahansicht einer der Gleitplatten aus Figur 4, die die Konstruktion der Schlitzöffnungen zur verschiebbaren Befestigung der Gleitplatten auf dem Ski mit einem Befestigungselement spezieller Bauart zeigt; und
Figur 6 ist eine schematische Ansicht, die die Betriebsweise des gleitenden Bindungsblocks der vorliegenden Erfindung zeigt.
In Figur 1 ist ein Ski 10 üblicher Bauart, mit einer darauf montierten Skibindung 12 einschließlich Zehenteil 13a und Fersenteil 13b, gezeigt. Ein typischer Skischuh 14 ist in strichpunktierten Linien gezeigt, wie er in der Bindung 12 angeordnet wäre. Die Bindung 12 ist in Figur 1 dargestellt, als ob sie auf dem Bindungsblock 16 der vorliegenden Erfindung einschließlich Zehenblock 17a und Fersenblock 17b montiert wäre.
Zur Vereinfachung der Erklärung wird die vorliegende Erfindung in Verbindung mit nur einem einzelnen Ski 10 dargestellt; es versteht sich jedoch, daß üblicherweise ein Bindungsblock 16 einschließlich Zehen- und Fersenblock 17a und 17b auf jedem Ski, dem linken und dem rechten, angebracht wird. Außerdem sollte zur Kenntnis genommen werden, daß das erfindungsgemäße Bindungsblocksystem mit einem weiten Bereich von Ski- und Bindungsanordnungen und -produkten verträglich ist, einschließlich aller Standardalpinskiausrüstung.
Außerdem sind die Prinzipien der vorliegenden Erfindung so, daß sie in die Bindung selbst aufgenommen und integriert werden können.

Hebelkraft bzw. Drehfreudigkeit

Ebenfalls in Figur 1 ist zu sehen, daß der erfindungsgemäße Bindungsblock 16 die Bindung (und deshalb den Skischuh 14), um eine geringe Distanz "h" über der oberen Fläche 18 des Skis anhebt. Dieses Anheben führt zu einer verbesserten Hebelkraft bzw. Drehfreudigkeit für den Skifahrerer, wenn sein Gewicht während des Kurvenmanövers hin und her, links und rechts, von einer Kante des Skis auf die andere verlagert wird. In anderen Worten, der Abstand h vergrößert den wirksamen Hebelarm (der die Bindung 12, die Skischuhe 14 und die Füße des Skifahrers umfaßt), wenn das Gewicht des Skifahrers auf eine Seite verlagert wird. Deshalb ist der Skifahrer fähig, eine größere Kraft auf die Kante des Skis auzuüben, um eine engere oder schärfere Kurve zu fahren. Für Hochleistungsskifahrer, deren Wettkampfzeiten in Hundertstel-Sekunden gemessen werden, kann sogar dieser kleine Vorteil den Unterschied zwischen Gewinnen und Verlieren ausmachen.

Skibiegsamkeit und Bindungsanordnung

Zusätzlich zur erhöhten Hebelkraft bzw. Drehfreudigkeit beeinträchtigt der erfindungsgemäße Bindungsblock 16 vorteilhafterweise nicht die natürliche Biegsamkeit des Skis 10 sowohl beim Biegen als auch bei der Torsion, sondern verbessert sie, wie oben erklärt, sogar. In dieser Anmeldung bedeutet der Begriff "Biegsamkeit" die Charakteristik des Skis, wie sie vom Hersteller bestimmt ist, sowohl wenn er sich längs biegt als auch wenn er sich um die Längsachse verdreht. In Figur 1 ist die Biegecharakteristik des Skis durch die strichpunktierten Linien 10a dargestellt. Mit anderen Worten erfährt der Ski 10 während des Einsatzes und insbesondere beim Hochleistungsskifahren ungeheure Kräfte, die seine normale, im wesentlichen ebene Form verziehen. Beispielsweise neigen die Enden der Ski einschließlich der Spitze 18 und des Endes 20 dazu, sich in einer U-förmigen gebogenen Konfiguration aufwärts zu biegen, wie sie durch strickpunktierte Linien 10a in Figur 1 gezeigt ist. Wegen der federartigen Natur des Ski (der sich im wesentlichen wie eine Blattfeder verhält), biegt sich der Ski konstant entlang seiner Länge nach oben in einer U-förmigen Art und "biegt" sich in seine ursprüngliche, im wesentlichen horizontale Form zurück, wie durch die Doppelpfeile 22 gezeigt wird.
In Figur 1a ist die Biegecharakteristik des Ski 10 beim Verdrehen um die Längsachse dargestellt. In dieser Endansicht des Endes 20 des Skis, neigt der Ski dazu, sich unter dem Einfluß von auf ihm ausgeübten Torsionskräften, wie durch die Pfeile 24 gezeigt, zu drehen.
Diese Biegecharakteristiken sind erwünscht und durch die Skihersteller vorgegeben. Eine derartige Biegsamkeit erzeugt eine erhöhte Geschwindigkeit auf der Piste und erlaubt dem Skifahrer, die Position der Ski unter sich zu "fühlen". Diese Eigenschaft ist wichtig, da sie es dem Skifahrer erlaubt, schnell auf Bedingungen der Piste zu reagieren, wenn er oder sie mit hoher Geschwindigkeit den Hang hinabfährt.
Außerdem sind diese Biegecharakteristiken durch die Skihersteller ohne Rücksicht auf die Bindung oder den Schuh bestimmt, die darauf montiert sein könnten. In anderen Worten wird erwartet, daß die Bindung so konstruiert sein sollte, daß sie nicht auf die natürliche Biegsamkeit des Skis einwirkt oder sie beeinträchtigt. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, wird jedoch die Festigkeit der Skischuhsohle 14a, wenn sie auf dem Ski 10 mittels der Bindung 12 montiert ist, offensichtlich das Ergebnis der Verringerung der Biegsamkeit des Skis, wenigstens in dem Bereich unterhalb des Schuhs, haben. Folglich wird die Biegsamkeit der Spitze 18 und des Endes 20 des Skis verschlechtert.
Entsprechend haben Bindungshersteller, wie in Figur 1 gezeigt, ein federunterstütztes Fersenteil vorgesehen, daß auf die Biegung des Skis durch Rückwärtsbewegung (in Richtung des Pfeils 26) entlang einer Schiene 28 reagiert. In anderen Worten würden, wenn der Ski sich entsprechend den strichpunktierten Linien 10a der Figur 1 bei Abwesenheit des Skischuhs 14 biegt, das Zehen- und Fersenteil 13a und 13b der Bindung 12 dazu neigen, sich entsprechend dem durch den Ski ausgebildeten Bogen einander anzunähern. In anderen Worten, wenn man sich vorstellt, die Spitze 18 und das Ende 20 der Skier 10 zusammenzuführen, würden das Zehenteil 13a und das Fersenteil 13b der Bindung 12 dazu neigen, sich einander anzunähern (d.h., der Abstand, der sie trennt, wird verringert). Wegen der Festigkeit der Skischuhsohle 14a kann sich jedoch der das Zehen- und das Fersenteil der Bindung 12 trennende Abstand nicht verringern Unter normalen Bedingungen reduziert dieser Umstand die Biegsamkeit des Skis entscheidend und erzeugt einen "toten Punkt" unter dem Schuh, wodurch der Skifahrer die Stellung der Ski auf der einen oder der anderen Kante unter seinem Schuh nicht fühlen kann. Folglich verringert sich die Leistung des Skifahrers.
Deshalb sieht die vorliegende Bindungsanordnung ein Fersenteil 12 vor, das federunterstützt ist, so daß es in Vorwärtsrichtung vorgespannt ist. Wenn der Ski 10, wie in Figur 1 gezeigt, sich zu biegen beginnt, wirkt die Festigkeit der Skischuhsohle 14a dem auf den Skischuh 14 ausgeübten Druck, wenn das Zehen- und Fersenteil 13a und 13b der Bindung 12 sich einander annähern, entgegen. Wenn die Druckkraft groß genug ist, übersteigt sie die Federkraft des Fersenteils 13b, wodurch das Fersenteil auf der Schiene 28 rückwärts in Richtung des Pfeils 26 verschoben wird. Deshalb wird die Biegsamkeit des Skis nicht beeinträchtigt, wenn sich das Fersenteil 13b löst und zum Ende 20 hin verschiebt.
Jedoch ist die auf das Fersenteil 13b wirkende Federkraft wegen des Erfordernisses, daß das Fersenteil einen Vorwärtsdruck auf den Schuh 14 ausübt, relativ stark. Dieser Vorwärtsdruck ist notwendig, um die Bindung ihre normalen Sicherheitsfunktionen ausführen zu lassen; d.h., die Bindung löst sich am Zehenteil 13a und eine Abnahme des Vorwärtsdrucks würde gefährlicherweise ein Lösen des Schuhs 14 verhindern. Obwohl also das gleitfähige Fersenteil 13b der Bindung es zuläßt, daß der Ski seine natürliche Biegecharakteristiken beibehält, beeinträchtigt die relativ starke Federspannung des Fersenteils dennoch die Skibiegsamkeit über einen charakteristischen Bereich des Biegespektrums bis zu dem Zeitpunkt, an dem das Fersenteil 12 sich löst.

Verbesserte Biegsamkeit

Mit herkömmlichen Bindungsblockanordnungen, bei denen eine einzelne relativ steife Platte verwendet wurde, um das Zehen- und das Fersenteil der Bindung zu montieren, wurde die Biegsamkeit des Skis stark verringert. Sogar das lösbare Fersenteil der Bindung konnte nicht auf seine normale Weise wirken, da die Biegsamkeit des Skis durch die Bindungsplatte beeinträchtigt wurde. Ferner erhöhen herkömmliche Bindungsplatten, die üblicherweise aus Metall hergestellt sind, auch das Gewicht des Bindungssystems, was die Leistung des Skifahrers zusätzlich verringert.
Wie in Figur 1 gezeigt, sorgt das Bindungsblocksystem 16 der vorliegenden Erfindung durch Bereitstellen einer hochflexiblen mittleren Zone, für die maximale Biegsamkeit des Skis 10. Dieses Merkmal erlaubt dem Ski 10, seine natürlichen Biegecharakteristiken zu entfalten. Wie in Figur 1 gezeigt, ist bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bindungsblocks 16 dieser mit einem vollständigen Spalt oder Raum 30 zwischen dem Zehenblock 17a und dem Fersenblock 17b versehen, was die maximale Biegsamkeit zuläßt. D.h., der vorliegende Bindungsblock 16 versteift, wenn überhaupt, den Ski 10 insgesamt nicht in stärkerem Ausmaß als die Bindung 12 selbst. Außerdem funktioniert das lösbare Fersenteil 13b der Bindung wegen der verbesserten Biegsamkeit des Skis normal.
Jedoch sollte festgestellt werden, daß andere Anordnungen und mechanische Verbindungen in dem mittleren Bereich 30 des Bindungsblocks 16 zwischen dem Zehen- und dem Fersenblock 17a und 17b eingesetzt werden können, um die Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu nutzen.

Der vorliegende Bindungsblock

Figur 2 zeigt eine perspektivische Nahansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Bindungsblocksystems 16. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Erfindung, wie in Figur 1 gezeigt, einen Zehenblock 17a und einen Fersenblock 17b zur Montage des Zehen- und Fersenteils 13a bzw. 13b der Bindung auf. Jeder Block 17a und 17b ist relativ eben und hat näherungsweise dieselbe Breite wie die des Skis 10, d.h. etwa 5 bis 7,5 cm (2 bis 3 inches). Jede Blockkomponente kann in der Länge entsprechend der darauf anzuwendenden Schuhgröße variieren. Jedoch wird die Gesamtlänge einschließlich des Zehen- und Fersenblocks 16a und 16 und des Spalts 30 üblicherweise in dem Bereich von 40 bis 61 cm (16 bis 24") liegen. Auch die Höhe kann abhängig von der Anwendung oder des Abfahrttyps, den der Skifahrer ausübt, variieren. Ein bevorzugter Höhenbereich liegt zwischen 6,4 und 19 mm (1/4 bis 3/4"). Die bevorzugten Dimensionen sind 46 cm (18") Länge zu 6,4 cm (2,5") Breite zu 1,3 cm (1,5") Höhe. Auch der Spaltraum 30 zwischen dem Zehen- und Fersenblock 17a und 17b der vorliegenden Erfindung kann abhängig von den unterschiedlichen Schuhsohlengrößen variieren.
Der erfindungsgemäße Bindungsblock 16 ist vorzugsweise aus einem leichten Material hergestellt, das zusätzlich auch etwas biegsam ist und Vibrationen und auf den Block 16 durch den Ski 10 übertragene Erschütterungen absorbiert. Diese Absorptionscharakteristiken unterstützen die Dämpfung derartiger Vibrationen und minimiert die Verlustenergie und die daraus für den Skifahrer entstehende Unannehmlichkeit. Vorzugsweise wird der vorliegende Bindungsblock 16 aus einem Polyurethanschaumstoff hoher Dichte hergestellt, das alle oben erwähnten Vorteile der Biegsamkeit und Kompressibilität aufweist, wobei es zusätzlich stark und fest genug ist, um die auf den Ski einwirkenden Erschütterungen und Schwingungen auzuhalten. Die Dichte des Schaums kann entsprechend der Anwendung variieren; jedoch liegt der übliche Bereich bei 480 bis 800 kg/m³ (30 bis 50 Pfund/Kubikfuß) mit einer bevorzugten Dichte bei 640 kg/m³ (40 Pfund/Kubikfuß). Ein Beispiel für ein geeignetes Material ist Last-A-Form FR-3740, das durch die General Plastics Manufacturing Co. aus Taconea&sub1; Washington, hergestellt wird. Andere nichtmetallische Produkte, die diese Charakteristiken zeigen, passen zu den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
Figur 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel 16 der vorliegenden Erfindung, das andere Materialien verwendet, um zusätzliche Vorteile zu erzielen. Zum Beispiel kann die obere Fläche 32 des Bindungsblocks 16 mit einem relativ festen Kunststoffmaterial, wie ABS-Kunstoff, versehen sein. Dieses Material weist eine endbearbeitete Oberfläche auf, die glatt ist und eine ideale Bindungsmontageoberfläche ist. Dieses Material verbessert ebenso die Dämpfungscharakteristiken des vorliegenden Bindungsblocks 16.
Auf der unteren Fläche des Bindungsblocks 16 ist, wie in Figur 3 gezeigt, eine Schicht Gummimaterial oder ein anderes stark stoßdämpfendes Material 34 zum Dämpfen von Vibrationen angebracht. Die Verwendung und Kombination dieser unterschiedlichen Materialien hängt von der unter bestimmten Bedingungen erforderlichen Dämpfungsstärke ab.
Üblicherweise wird ein Ski, der den Hang schnell hinuntergefahren wird, ein stärkeres Flattern und Vibrieren erfahren. Deshalb ist es wünschenswert, Bindungsblöcke 16 zu verwenden, die relativ lang sind, und dadurch das auf dem Ski montierte Dämpfungsmaterial zu vergrößern und die negative auf den Skifahrer übertragene Energie zu minimieren. Kürzere Bindungsblöcke 16 werden bei Skiern verwendet, die wie Slalomski scharfe Kurven machen und bei geringerer Geschwindigkeit gefahren werden. Deshalb können die unterschiedlichen Dimensionen des vorliegenden Bindungsblocks 16 angepaßt werden, um die gewünschten Bedingungen auf der Piste zu erzielen. Ein wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß das Bindungsblockmaterial Vibrationen dämpft, aber nicht zu stark dämpft, wodurch sich die natürlichen Biegecharakteristiken der Ski entfalten können.
Aus den Figuren 2 und 3 ist erkennbar, daß der vordere Teil 36 des Zehenblocks 16a aerodynamisch geformt ist, um den Luftwiderstand zu verringern. Viele andere Formen und Konfigurationen sind möglich, um diesen Vorteil der vorliegenden Erfindung zu erzielen.
Das Bindungsblocksystem 16 der vorliegenden Erfindung hat etwa ein Drittel des Gewichts herkömmlicher Bindungsplattensysteme aus Metall. Deshalb ist weniger "schwingendes" Gewicht vorhanden, das der Skifahrer überwinden muß, wenn es während der Kurve hin- und her verlagert wird. Folglich spart der Skifahrer Energie und ermüdet nicht so schnell wie bei herkömmlichen Plattensystemen aus Metall.
Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß der Bindungsblock 16 zusammen mit der Bindung 12 in üblicher Weise auf dem Ski 10 montiert werden kann. Das heißt, daß die Einbauschablone (nicht dargestellt), die vom Bindungshersteller vorgesehen ist, nach wie vor zum Positionieren der Bindung 12 und des entsprechenden Bindungsblocks 16 auf dem Ski verwendet werden kann. Die einzige Veränderung beim Bindungsmontagevorgang ist, daß geringfügig längere Schrauben notwendig sind, um die Bindung 12 durch den Block 16 und in den Ski 10 zu befestigen.

Die gleitende Bindungsblockausführung

Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem der Bindungsblock 16 sich entsprechend der Biegung des Skis 10 verschiebt oder "gleitet". Da der vorliegende Bindungsblock dem Ski eine sehr geringe Festigkeit oder Steifigkeit darbietet, kann der Ski seine normalen Biegecharakteristiken entfalten und dem Skifahrer ein exzellentes Fühlen und Wahrnehmen vermitteln. Tatsächlich haben Tests gezeigt, daß diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine größere als die normale Biegsamkeit bietet, die mit üblichen Ski/Bindungssystemen, die den Bindungsblock nicht verwenden, möglich ist.
Wegen seiner verschiebbaren Befestigung ermöglicht es der Bindungsblock 16 der Figur 4 leichter und früher als das federunterstützte Fersenteil 13b der Bindung, daß der Ski 10 sich biegt, wodurch die Biegsamkeit des Skis verbessert wird. Die Betriebsweise dieser verschiebbaren Ausführung wird unten in Verbindung mit Figur 6 detaillierter erklärt.
Die Konstruktion des erfindungsgemäßen verschiebbaren Bindungsblocks 16 ist in den Figuren 4 und 5 gezeigt. Der Bindungsblock 16 ist vorzugsweise in einer vierteiligen Konstruktion, wie in Figur 4 gezeigt, ausgeführt, wobei jede Blockkomponente zwei Teile aufweist. Der Zehenblock 17a weist ein oberes Gehäuse 38a und eine Gleitplatte 40a und der hintere Block 17b weist ein oberes Gehäuse 38b und eine Gleitplatte 40b auf. Jedoch sollte klar werden, daß andere Blockausführungen möglich sind, um die Verschiebbarkeit dieses Ausführungsbeispiels zu erzielen. Die Prinzipien der in diesem Ausführungsbeispiel beinhalteten Erfindung sind in der Tat auch ohne die Gehäuseelemente 38a und 38b erreichbar.
Jede Gleitplatte 40a oder 40b ist so aufgebaut, um in eine vertiefte Öffnung 42a oder 42b, ausgebildet in der unteren Oberfläche des Gehäuses 38a bzw. 38b, eingesetzt zu werden. Die vertiefte Öffnung 42 hat in etwa diesselbe Tiefe wie die Höhe der Gleitplatte 40, so daß die zwei Komponenten, wenn sie zusammen auf der Fläche des Skis 10 montiert werden, eine im wesentlichen in gleicher Ebene liegende Oberfläche zeigen. Zusätzlich ist die vertiefte Öffnung 42 unten am Gehäuse 38 so dimensioniert, daß sie die Gleitplatte 40 enganliegend aufnehmen kann. Die obere Fläche des Gehäuses 38 bietet eine glatte Fläche, so daß der Bindungsblock 16 der Figur 4, wenn er auf dem Ski 10 montiert ist, im wesentlichen diesselbe Erscheinung zeigt, als der in Figur 1 gezeigte. Obwohl die Gleitplatte 40 so dargestellt ist, daß sie im wesentlichen rechteckig und eben ist, sind andere Anordnungen möglich, um die Vorteile der vorliegenden Erfindung zu erzielen.
Jedes Gehäuse 38 ist vorzugsweise aus demselben Polyurethanschaum hoher Dichte hergestellt wie die Bindungsblöcke 16, die in Verbindung mit den Figuren 1 bis 3 beschrieben sind. Zusätzlich können andere Materialien, wie ABS-Kunststoff und/oder Gummi, mit dem Gehäuse 38 kombiniert werden, um die oben in Verbindung mit Figur 3 beschriebenen Vorteile zu erzielen. Die Gleitplatte 40 ist vorzugsweise aus einem selbstschmierenden relativ widerstandsfähigem Material hergestellt, um die Reibung zu reduzieren und die Festigkeit für die Montage des Bindungsblocks 16 und der Bindung 12 auf dem Ski 10 zu bieten. Zusätzlich weist die Gleitplatte 40 Biegsamkeit und Dämpfungscharakteristiken auf. Ein Material, das sich als ideal für diese Bedingungen herausgestellt hat, ist Delrin, ein Markenzeichen von Dupont; jedoch sind auch andere ähnliche Materialien geeignet.
Die Konstruktion und das Montageverfahren des Bindungsblocks 16 gemäß den Figuren 4 und 5 wird nun erklärt. Aus Figur 4 ist erkennbar, daß die Gleitplatten 40a und 40 miteinander in ihren mittigen Bereichen durch einen relativ starken und festen Streifen 44 verbunden sind. Vorzugsweise ist dieser Streifen 44 aus einem metallischen Material ausgebildet, wie rostfreiem Stahl oder einem ähnlichen festen Metall. Der Metallstreifen 44 ist an der unteren Oberfläche der Gleitplatten 40 durch Befestigungselemente (nicht dargestellt) in einer Weise befestigt, die eine glatte in einer Ebene liegende untere Fläche der Gleitplatten 40 vorsieht. Auf diese Weise legt der Metallstreifen 44 die Gleitplatten 40 relativ zueinander fest.
Der Streifen 44 wird dann durch ein Verbindungselement 46 (nur eines ist in Figur 4 gezeigt) an dem Ski 10 an der Mittelachse, wie in Figur 4 gezeigt, befestigt. Diese Stelle, die das Zentrum der Fahrfläche des Skis ist, ist die optimale Stelle zum Positionieren der Bindung 12 und des Skischuhs 14, wie sie durch den Skihersteller vorgegeben ist. Der Metallstreifen 44 legt also den Bindungsblock 16 und damit auch die Bindung 12 und den Skischuh 14 in der optimalen Position auf dem Ski 10 fest. Wie unten detaillierter erklärt wird, erzeugt der Metallstreifen 44 in Kombination mit dem Biegen des Skis die Verschiebe- und Gleitcharakteristiken des Bindungsblocks 16 der Figur 4.
Wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt, ist jede Gleitplatte 40 mit vier Schlitzöffnungen 48 zum verschiebbaren Befestigen der Platten auf dem Ski 10 versehen. Obwohl vier derartige Öffnungen 48 gezeigt sind, ist eine geringere Anzahl von Öffnungen ebenso möglich, um die Ziele der vorliegenden Erfindung zu erzielen. In der Tat würde das Weglassen des inneren Paars der Schlitzöffnungen 48 die Biegsamkeit der Skis vergrößern.
Wie in Figur 5 gezeigt, sind die Schlitzöffnungen 48 mit zurückgesetzten Auflageflächen 50 versehen, um eine in Figur 5 gezeigte Ansatzschraube 52 aufzunehmen. Die zurückgesetzte Auflagefläche 50 erlaubt es, daß der Kopf 54 der Ansatzschraube 52 unterhalb der Oberfläche 55 der Gleitplatte 40 eingelassen ist, so daß das Gehäuse 38 bündig darauf befestigt werden kann. Wie in Figur 5 gezeigt, ist das Verbindungselement 52 angefast und entlang der unteren Bereiche seines Kopfes 54 abgerundet, um die Verschiebebewegung der Platte 40 zu erleichtern. Wie unten genauer erklärt wird, reduziert dieser Schraubenaufbau 52 auch die Reibung und Abnutzung an den Schlitzöffnungen 48 der Gleitplatte 38, wenn sie sich verschiebt und sich entsprechend der Biegung des Skis verbiegt. Deshalb arbeiten die Verbindungselemente 52, wenn sie nicht zu stark angezogen sind, mit den Schlitzöffnungen 48 zusammen, um eine Verbindung zu bilden, die das Verschieben der Gleitplatte 40 entsprechend der Verbiegung des Skis zuläßt.
Sind die Gleitplatten 40 einmal auf dem Ski 10 an der Mittelachse mittels der Verbindungselemente 46 befestigt und auf dem Ski verschiebbar mittels der vier Verbindungselemente 52 in Verbindung mit den Schlitzöffnungen 48 angeordnet, werden die Gehäuse 38 eng über dem Oberteil der Gleitplatten 40 angepaßt, so daß die Platten innerhalb der vertieften Öffnungen 42 eingepaßt sind. Es sollte hervorgehoben werden, daß jedes Gehäuse 38 auf die Gleitplatte 40 preßgepaßt ist und nicht unabhängig auf dem Ski montiert ist. Die Bindung 12 wird dann auf der Gleitplatte 40 durch das Gehäuse 38, mit den regulären Verbindungselementen (nicht dargestellt), die durch den Bindungshersteller geliefert werden, montiert. Jedoch ist die Bindung 12 aus Gründen, die weiter unten ersichtlich werden, nicht auf der Fläche der Ski befestigt.

Die Arbeitsweise des Gleitblocks

Die Arbeitsweise des gleitenden Bindungsblocks 16 der Figuren 4 und 5 kann in Verbindung mit Figur 6 dargestellt und in Zusammenhang mit dem obigen, mit "Skibiegsamkeit und Bindungsanordnung" betitelten Abschnitt erklärt werden.
In der ungebogenen horizontalen Position des Skis erstreckt sich der Bindungsblock 16, wie in Figur 1 gezeigt, über eine Distanz "d" von der Spitze des Zehenblocks 17a zum Ende des Fersenblocks 17b. Wenn jedoch der Ski 10 sich in Richtung der in Figur 6 gezeigten Pfeile 56 zu biegen beginnt, strebt der Abstand d' danach, sich entsprechend der Krümmung des Skis 10 zu verkürzen. Dieses Biegen übt eine Druckkraft auf dem Bindungsblock 16 aus, die bewirkt, daß er sich krümmt und zu einem gewissen Grad verbiegt. Vorteilhafterweise entfaltet der Bindungsblock 16, wegen des Materials, aus dem das Gehäuse 38 und die Gleitplatte 40 hergestellt sind, selbst Biegecharakteristiken entsprechend dieser Druckkraft, so daß sich der Ski biegen kann.
Die Druckkraft bewirkt auch, daß die Befestigungselemente 52 sich in den Schlitzöffnungen 48 der Gleitplatten 40 bewegen. Obwohl die Gleitplatten 40 an der Oberfläche der Ski 10 mittels des zentralen Befestigungselements 46 in Form des Metallstreifens befestigt sind, gibt es eine Relativbewegung der Gleitplatten 40 in bezug auf den Ski in Richtung des in Figur 6 gezeigten Pfeils 58. Diese Bewegung der Gleitplatten 40 relativ zur Biegung des Skis 10 läßt zu, daß der Ski sich in seiner normalen Art verbiegt. Ferner gibt es einen sehr geringen Widerstand von Seiten der Gleitplatte 40 gegen diese Bewegung, die damit ohne weiteres zuläßt, daß der Ski sich biegt. Dies steht im Gegensatz zum relativ stark federunterstützten Fersenteil der Bindung, das im wesentlichen der Druckkraft der Skibiegung widersteht, wodurch die Skibiegsamkeit beeinträchtigt wird. Folglich verbessert der verschiebbare Bindungsblock der Figuren 4 bis 6 die Biegsamkeit des Skis sogar über das Maß der normalen Ski/Bindungsanordnung hinaus.

Claims

1. Skianordnung, mit einem langgestreckten, in Längsrichtung flexiblen Ski (10), der eine obere Fläche aufweist, mit einem länglichen Bindungsblock (16), der sich längs der oberen Fläche des Ski und dieser gegenüberliegend erstreckt und der mit einer Skibindung verbindbar ist, wobei der Bindungsblock (16) einen Befestigungsbereich aufweist, der an einer Stelle auf dem Bindungsblock am Ski befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bindungsblock (16) erste und zweite Bereiche aufweist, die an gegenüberliegenden Seiten der Stelle von dieser im Längsabstand angeordnet und mit dem Befestigungsbereich des Bindungsblocks verbunden sind, wobei die ersten und zweiten Bereiche des Bindungsblocks relativ zu ersten und zweiten den ersten und zweiten Bereichen gegenüberliegenden Zonen der oberen Fläche des Skis längsbeweglich sind, wenn sich der Ski in Längsrichtung biegt.

2. Skianordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Verbindung zum Koppeln des ersten Bereichs mit dem Ski (10), um die relative Längsbewegung zwischen der ersten gegenüberliegenden Zone und dem ersten Bereich zu ermöglichen.

3. Skianordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung einen Längsschlitz (48) und ein Befestigungselement (52), das im Schlitz aufnehmbar ist, aufweist, wobei das Befestigungselement im Schlitz bewegbar ist, um die relative Längsbewegung zwischen der ersten gegenüberliegenden Zone und dem ersten Bereich zu ermöglichen.

4. Skianordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine zweite Verbindung zum Koppeln des zweiten Bereichs mit der zweiten gegenüberliegenden Zone der oberen Fläche des Ski (10), um die relative Längsbewegung zwischen der zweiten gegenüberliegenden Zone und dem zweiten Bereich zu ermöglichen.

5. Skianordnung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Bereiche jeweils im wesentlichen plattenförmig sind.

6. Skianordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Bereiche und der Befestigungsbereich jeweils im wesentlichen plattenförmig sind, wobei jeder der ersten und zweiten Bereiche einen Längsschlitz (48) und ein Befestigungselement (52), das im Schlitz aufnehmbar ist, aufweist, um die relative Längsbewegung zwischen der ersten gegenüberliegenden Zone und dem ersten Bereich und zwischen der zweiten gegenüberliegenden Zone und dem zweiten Bereich zu ermöglichen.

7. Skianordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsbereich ein mittiger Bereich des Bindungsblocks ist.

8. Skianordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein mit einem Gewinde versehenes Befestigungselement (46) zum Fixieren des Befestigungsbereichs des Bindungsblocks am Ski an der genannten Stelle.

9. Skianordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Bereiche des Bindungsblocks (16) in einem Abstand von jedem Punkt liegen, an dem der Bindungsblock (16) am Ski (10) festgehalten ist.